Микробиология Борисов Л.В. Микробиология Борисов Л. Литература для студентов медицинских вузов
 Скачать 27.52 Mb.
|
|
В соответствии с этим клиническую микробиологию определяют как раздел медицинской микробиологии, исследующий микробиологические аспекты этиологии, патогенеза и иммунитета микробных заболеваний в неинфекционной клинике, разрабатывающей и реализующей методы их лабораторной диагностики, специфической терапии и профилактики Специфика клинической микробиологии состоит в том, что она исследует одну группу микробов — условно-патогенные, одну группу заболеваний — оппортунистические инфекции, и одну антропогенную экосистему — больничные стационары Исходя из этого, задачи клинической микробиологии состоят в следующем) исследование биологии и роли условно-патогенных микроорганизмов в этиологии и патогенезе инфекционных заболеваний человека, а также в поддержании его здоровья, поскольку они являются нормальными обитателями организма) разработка и использование методов микробиологической диагностики, специфической терапии и профилактики микробных заболеваний, встречающихся в неинфекционных больничных учреждениях) исследование микробиологических аспектов проблем внутри больничных инфекций, дисбактериоза, лекарственной устойчивости микробов) микробиологическое обоснование и контроль за антимикробными мероприятиями в лечебно-профилактических учреждениях. УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ Это большая и разнородная в систематическом отношении группа, вызывающая у человека болезни при определенных условиях. Условно-патогенные микроорганизмы встречаются среди бактерий, микоплазм, риккетсий, грибов, простейших. Некоторые вирусы, например, а-герпесвирусы 1 и 2 типов, Р-герпесвирус, паповавирусы по многим признакам близки к ним. В современной патологии человека предполагается этиологическая роль около 100 видов условно-патогенных микроорганизмов. Основное значение среди них имеют представители следующих родов, В экологическом отношении условно-патогенные микроорганизмы неоднородны. Среди них имеется группа свободноживущих видов, средой обитания которых являются пищевые продукты, почва, вода, органические отходы деятельности людей, лекарственные препараты. Большинство этих видов способны обитать в разных биотопах организма человека и при определенных условиях вызывать заболевания (сапронозы). Однако для продолжения вида живая среда для них необязательна. В больничных стационарах изданной группы микробов встречаются легионеллы, сарцины, протеи, клебсиеллы пневмонии. Некоторые виды паразитов животных, например, сальмонеллы, также можно отнести к условно-патогенным бактериям, хотя многие из них являются паразитами человека. Перечисленные бактерии могут находиться с ним в симбиотических отношениях. Однако при определенных условиях они вступают в конкурентные отношения и вызывают инфекционные заболевания, хотя это не дает им биологических преимуществ, более того, может привести к потере хозяина. Патогенность. Развитие инфекционного процесса, в первую очередь, зависит от входных ворот инфекции и способности возбудителя адаптироваться в них. Аутохтонные для определенного биотопа условно-патогенные виды хорошо адаптированы к своему хозяину и легко приспосабливаются при попадании в аналогичные биотопы другого человека. Эффективность адаптации аплохтонных условно-патогенных микроорганизмов в значительной мере зависит от совпадения экологической ниши с аутохтонными видами и характера экологических связей между ними совпадение экологической ниши при конкурентных отношениях препятствует адаптации вместе входных вороти наоборот. Та же закономерность характерна для действия элиминирующих механизмов входных ворот инфекции хозяина они активны против облигатно-патогенных видов, менее активны или вовсе неактивны против условно-патоген ных видов. Исключение составляет кровь и лимфа, элиминирую щее действие которых направлено как против облигатно-, таки условно-патогенных микробов, причем первые более резистентны к нему. В механизме адаптации проникших в организм бактерий решающее значение имеют лигандо-рецепторные взаимодействия между лигандами бактерий и клеточными рецепторами, заканчивающиеся адгезией. Поверхность эпителиальных клеток здоровых людей почти сплошь занята представителями аутохтонной микрофлоры. Более того, эпителий с прилипшим к нему слоем бактерий является единой структурой, выполняющей защитную функцию. Это свидетельствует о том, что в развитии инфекции существенное значение имеют не сами адгезивные свойства условно- и облигатно-па тогенных бактерий, а их способность преодолевать конкурирующее действие аутохтонной микрофлоры. Инвазия в глубину тканей и агрессия — подавление фагоцити рующих и иммунокомпетентных клеток организма хозяина отсутствуют или обнаруживаются только у отдельных штаммов или больничных эковаров. Поэтому развитие оппортунистических инфекций происходит либо при пассивном заносе возбудителя в им мунодефицитный организм, либо при поступлении большого количества эндотоксина (ЛПС) в кровь в случае массовой гибели грамотрицательных бактерий. Поскольку сами условно-патогенные бактерии не продуцируют белковые экзотоксины и неспособны к внутриклеточному паразитированию, их эндотоксин можно рассматривать как универсальный фактор патогенности. Мишенью для действия эндотоксина являются клетки многих органов человека, что определяет идентичность или близость вызванных им поражений. Поскольку токсичность эндотоксина невелика, то только его высокие концентрации могут вызвать клинические поражения. Условно-патогенные бактерии продуцируют большое количество разнообразных эктоферментов: гиалуронидаза, эластаза, коагулаза, фибринолизин, нейраминидаза, лецитиназа, нуклеазы, дезаминазы, декарбоксилазы и другие, оказывающие деполимеризующее или конформационное действие на свободные или входящие в состав клеток молекулы. Перечисленные факторы вирулентности, кроме эндотоксина, выявляются у условно-патогенных бактерий в неполном и разном комплекте. Популяции. Для различных видов условно-патогенных бактерий обитателей организма человека (стафилококки, псевдомона ды, энтеробактерии, актинобактерии и др) — характерны многочисленность особей, гетерогенность и изменчивость популяций, а также участие в различных микробиоценозах. Гетерогенность популяций условно-патогенных бактерий проявляется почти по всем признакам, но особенно она выражена ван- тибиотикорезистентности, а также устойчивости к антисептикам, де зинфектантам, бактериофагами бактериоцинам. Выше уже указывалось на гетерогенность популяций по факторам патогенности. Хорошо известна высокая гетерогенность антигенной структуры большинства условно-патогенных бактерий, которая создает большие сложности в идентификации выделенных культур. Основная причина гетерогенности популяций условно-патогенных бактерий в патологических очагах состоит в том, что инфицирование человека происходит гетерогенным пулом возбудителя, а в процессе болезни происходит суперинфицирование больничными эковарами. Популяции условно-патогенных бактерий не только гетерогенны, но и изменчивы в процессе лечения в сторону перехода от чувствительных вариантов к полирезистентным, от внебольничных эковаров к больничным. Элиминация отдельных эковаров из популяции контролируется иммунной системой организма, антимикробными и иммуностимули рующими препаратами. Учитывая гетерогенность и изменчивость популяций условно-патогенных бактерий, вызывающих оппортунистические инфекции, практически важно: а) исследовать большое число культур одного видав процессе микробиологической диагностики б) при выборе химиотерапевтических средств ориентироваться на варианты и штаммы возбудителя, обладающие наиболее высоким уровнем резистентности к антибиотиками антисептикам; в) наблюдать в динамике болезни за количественными и качественными изменениями в составе популяции возбудителя и корректировать схему лечения; г) предупреждать суперинфекцию как путем изоляции патологических очагов, таки резкого снижения массивности микробной дес- симинации объектов внешней среды. Микробиоценозы. Условно-патогенные микробы обитают в виде сообществ — микробиоценозов, включающих сотни популяций разных видов микроорганизмов. В систематическом отношении в составе микробиоценоза здоровых людей содержатся представители разных таксонов бактерий, грибов, простейших, вирусов, в экологическом — в него входят аутохтонные, аллохтонные и заносные виды, которые могут быть свободно живущими, непатогенными, условно- и облигатно-патогенными микроорганизмами. Члены микробиоценоза занимают в биотопе определенные экологические ниши и находятся между собой в определенных экологических отношениях симбиоз, конкуренция, нейтрализм. Эти факторы в основном определяют количественные соотношения между ними. Микробиоценозы людей, находящихся в больничных стационарах, отличаются от таковых вне стационара, прежде всего колонизацией биотопов больничными эковарами. Частота колонизации выше у им мунодефицитных лиц, новорожденных и больных, находящихся длительное время на стационарном лечении. Она высока и у медицине ких работников, работающих в данных учреждениях. Эти отличия касаются также снижения способности к аутостаби лизации, усилении конкурентных взаимоотношений между сочлена ми микробиоценоза и отдельных его представителей с организмом хозяина, а также в увеличенной частоте внутри- и межпопуляционно го обмена. Видовой и вариантный состав микробиоценозов определяют путем установление количества КОЕ (колониеобразующих единиц) н мл исследуемого материала. За этиологически значимое число КОЕ/мл принимают для бактерий 105, для грибов и простейших - 103-1 0 4 и более. В случае выделения из патологического материи ла нескольких вариантов или видов микроорганизмов за ведущею возбудителя принимают доминирующий вид или вариант. Вспомогательное значение в установлении этиологической роли выделенной культуры имеет повторное выделение (через сутки или раш. ше) того же вида или биовара, обнаружение у нее тех же фактором вирулентности, нарастание в сыворотке больных антител к данной культуре в 4 и более раза и ряд других тестов 24.2. ОППОРТУНИСТИЧЕСКИЕ ИНФЕКЦИИ Развитие и течение оппортунистических инфекций (лат. opportunas — склонный к заболеванию) определяются тремя группами факторов свойствами возбудителя, состоянием макроорганизма и внешней среды. Со стороны возбудителя решающее значение ввоз никновении инфекции имеет высокая и гетерогенная по патогенности инфицирующая доза возбудителя и наличие у него определенного набора факторов вирулентности. Со стороны организма человека — нарушение целостности покровов и, что наиболее существенно, им- мунодефицитные состояния. Значение окружающей среды связано с наличием факторов передачи возбудителя от инфицированного человека не инфицированному. Возбудители оппортунистических инфекций не имеют строго выраженного органного тропизма, вследствие чего один и тот же вид может вызвать различные нозологические формы (бронхит, менингит, пиелонефрит и др. В свою очередь одна и та же нозологическая форма заболевания (пневмония, остеомиелит, сепсис и др) может быть вызвана любым условно-патогенным микроорганизмом. Оппортунистические инфекции часто вызываются ассоциацией микроорганизмов. Смешанные, или микст-инфекции, возникают в результате одновременного, а чаще последовательного заражения человека несколькими видами возбудителей. Клиническая картина оппортунистических инфекций мало специфична. Она зависит в большей мере от локализации поражения, чем от вида возбудителя. Для этих инфекций характерно хроническое течение. В основе хронизации лежит иммунодефицита также смена вариантного или видового состава возбудителей в течение болезни. Эти же факторы обусловливают склонность оппортунистических инфекций к генерализации, развитию септикопиемии. К особенностям оппортунистических инфекций относится также сложность лечения, которая связана с множественной устойчивостью возбудителей к антимикробным препаратам, недостаточной активностью факторов неспецифической защиты, а также слабым иммунным ответом организма больного на антигены возбудителя. В связи с этим главным принципом лечения оппортунистических инфекций является сочетанное применение препаратов микробицидного действия и иммуностимулирующей терапии. Вместе стем оппортунистические инфекции отличаются от заболеваний, вызванных облигатно-патоген ными микроорганизмами, такими эпидемиологическими особенностями, как широкое распространение в больничных стационарах, частые случаи эндогенной инфекции. В диагностике оппортунистических инфекций решающими являются микробиологические методы исследования. В их задачу входит установление возбудителя (возбудителей) болезни, определение иммунологического статуса больного, выяснение источника и факторов передачи возбудителей. В установлении этиологии заболевания основное значение имеет выделение чистой культуры возбудителя из патологического материала. Однако выделение культуры условно-патогенного микроорганизма от больного еще не подтверждает его участия в развитии патологического процесса, поскольку большинство условно-патогенных микроорганизмов обитают у всех или большинства здоровых людей. Поэтому при диагностике оппортунистических инфекций в качестве обязательного предусмотрен количественный критерий, под которым понимают количество колониеобразующих клеток выделяемого вида микроорганизма в 1 мл исследуемого материала. Этиология бактериемии и сепсиса Бактериемия — фаза патогенеза инфекционных заболеваний, вовремя которой возбудитель попадает в кровь и переносится с ней в другие места локализации (биотопы. При этом значительная его часть гибнет, вызывая интоксикацию, остальные захватываются клетками лимфоидно-макрофагальной системы, гибнут или персис- тируют в них. Размножения возбудителя в крови при бактериемии не происходит, поскольку кровь сохраняет свои бактерицидные свойства. Фаза бактериемии закономерна при заболеваниях, передающихся кровососущими паразитами, а также при брюшном тифе, лептоспирозе, бруцеллезе, листериозе, менингококковой инфекции и др. Она нередко осложняет течение тяжелых форм инфекций, вызываемых условно-патогенными бактериями. В этих случаях бактериемия пер ходит в сепсис. Кратковременная (транзиторная) бактериемия возможна при голодании, переутомлении, перегревании, переохлаждении, травмах, некоторых медицинских вмешательствах. Сепсис — тяжелое острое или хроническое генерализованное самостоятельное инфекционное заболевание крови. Обычно развивается на фоне глубокого иммунодефицита или сенсибилизации организма к антигенам возбудителя. Единственным местом обитания и размножения возбудителя является кровь. Выделяют две формы сепсиса — септицемию и септикопиемию При септицемии (первичном сепсисе) возбудитель сразу же из входных ворот инфекции попадает в кровь и размножается в ней. При этом первичный локальный очаг воспаления отсутствует при развитии вторичных метастатических очагов. Септикопиемия (вторичный метастатический сепсис) развивается в результате генерализации локального инфекционного процесс В зависимости от первичного локального очага выделяют родовой раневой, пупочный, урогенитальный, стоматогенный сепсис. Сепсисом может осложниться перитонит, менингит, политравмы с шоком и большой потерей крови, инфекционные процессы у новорожденных, пожилых людей, заболевания крови, декомпенсированные формы диабета, СПИД, предмортальный период многих болезней. В учении о сепсисе часто используются термины хирургический, ятрогенный, хрониосепсис. Для сепсиса, в отличие от бактериемии, характерны утрата кровью бактерицидных свойств и, как следствие этого — размножение возбудителя в крови, сочетание признаков инфекции, микробной интоксикации и повышенной реактивности организма. Исход сепсиса тяжелый. Летальность при хирургической форме сепсиса в е годы достигала 30—40%, а при полимикробном ятрогенном сепсисе и сепсисе у новорожденных была в два раза выше. Поданным американских авторов, в США в е годы от сепсиса ежегодно умирало больше людей, чем от всех вместе взятых инфекционных заболеваний. Сепсис относится к полиэтиологичным заболеваниям. В этиологии большинства форм сепсиса ведущее место занимает S. epidermidis и S. aureus, далее следуют Е. coli, Proteus spp., К. pneumoniae и другие условно-патогенные виды энтеробактерий, а также P. aeruginosa, Streptococcus pyogenes, pneumoniae, faecalis; Bacteroides spp., Acinetobacter spp., Candida albicans и др. Обычно сепсис вызывается каким-либо одним видом микроба. Однако примерно в 7-10% случаев при сепсисе выделяются два или даже три вида возбудителя. Ведущее значение в развитии сепсиса принадлежит иммунодефициту, особенно неспособности иммунной системы локализовать возбудителя вместе первичного очага инфекции. Вероятность развития сепсиса резко повышается при попадании в кровь больших количеств возбудителя с высокой вирулентностью. Штаммы, выделенные из крови больных сепсисом, часто относят к больничным эковарам, обладающим как высокой вирулентностью, таки множественной резистентностью к антибиотикам. Микробиологическая диагностика сепсиса состоит в выделении гемокультуры и установлении пораженного звена иммунной системы организма. Вспомогательное значение имеет изоляция культуры из первичных и вторичных локальных очагов инфекции. Вероятность выделения гемокультуры повышается при заборе материала до начала химиотерапии, вовремя подъема температуры, посеве больших количеств крови, широком спектре селективных среди повторных посевах крови. Выбор питательных среди условий культивирования зависит от вида предполагаемого возбудителя. Выделение из крови как облигатно-, таки условно-патогенных бактерий независимо от их количества расценивается как сепсис или бактериемия 24.2.2. Этиология оппортунистических гнойно-воспалительных процессов Гнойным или гнойно-воспалительными инфекциями называют заболевания, сопровождающиеся развитием гнойного или се розно-гнойного воспаления микробной этиологии. Гнойные инфекции могут быть острыми или хроническими, местными (локальными, системными и генерализованными. Локальные и системные делят в свою очередь на несколько групп, различающихся по происхождению, локализации и этиологии. Этиология раневой и ожоговой инфекции Этиологическая структура раневой инфекции зависит от типа и локализации раны, времени и места инфицирования. При бытовых, производственных, боевых ранениях микроорганизмы проникают в рану с поверхности ранящего орудия, одежды, поврежденного участка кожи и органов, содержащих собственную микрофлору. Эти условно-патогенные микроорганизмы обладают низкой вирулентностью и чувствительностью к антибиотиками антисептикам. Вовремя пребывания в больничном стационаре может происходить инфицирование раны другими видами возбудителей или тем же видом, но иным вариантом. Как правило, вновь попавшие в рану микроорганизмы относятся к больничным эковарам, они устойчивы к факторам неспецифической защиты организма хозяина и антимикробным препаратам. В результате происходит вытеснение внебольничных вариантов из раны. Возбудителями гнойно-воспалительных процессов при ранениях кожи и мягких тканей на первом этапе являются золотистый и эпидермальный стафилококки, реже — пиогенный стрептококк, протей, синегнойные бактерии, энтеробактерии, бактероиды. В этих случаях в ране нередко обнаруживаются монопопуляции. На последующих этапах возрастает процент смешанных инфекций, причем частыми компонентами микробных ассоциаций становятся кишечная палочка, клебсиеллы, энтеробактер, протей, синегнойные бактерии, аспороген ные анаэробы. При этом происходит смена чувствительных к антибиотиками антисептикам бактерий на полирезистентные. При ранениях промежности, малого таза и брюшной полости с повреждениями внутренних органов возрастает количество бактероидов, энтеробак терий, псевдомонад и их ассоциаций. Операционные раневые инфекции делятся на эндогенные и экю генные, первичные и вторичные. При эндогенном инфицироваиии возбудители попадают в рану с кожи в области операционного пол м. вскрытых инфекционных очагов и органов, содержащих собственную микрофлору. Видовой состав возбудителей в этом случае соответствуем таковому оперированных тканей и органов Первичная операционная инфекция раны может возникнуть в результате экзогенного заноса возбудителя при оперативном вмешательстве. В этих случаях возбудителями раневой инфекции становятся больничные штаммы, циркулирующие в данном отделении. Вторичная раневая инфекция, как и первичная на позднем этапе развития, в основном обусловлена больничными вариантами бактерий. Она чаще носит смешанный характер с преобладанием грамотрицательных бактерий. Ожоговая инфекция во многом близка к раневой. Инфицирование раны сразу после ожога происходит с неповрежденных участков кожи или слизистой оболочки, с одежды, из воздуха и других объектов внешней среды. В стационаре внебольничная микрофлора заменяется больничными эковарами. Возбудителями ожоговой инфекции являются стафилококки, пиогенный стрептококк, синегнойные бактерии, кишечная палочка, энтеробактерии. При глубоких ожогах — анаэробные бактерии. Для ожоговой инфекции характерны частое присутствие в ране нескольких видов микроорганизмов, выраженная гетерогенность их популяций, высокая устойчивость к антимикробным препаратам, постоянное изменение видового и вариантного состава возбудителей. Ожоговая инфекция нередко осложняется сепсисом с высокой летальностью. Этиология гнойно-воспалительных заболеваний различных органов и тканей Возбудителями эндогенных гнойных инфекций являются аутохтонные для больного виды, относящиеся к внебольничным эко- варам. При экзогенном инфицировании во внебольничных стационарах гнойные процессы вызывают внебольничные эковары гноеродных бактерий, в больничных стационарах — больничные эковары тех же видов. В начальном периоде болезни инфекция чаще всего вызывается одним видом, в поздний период болезни видовой состав возбудителей расширяется в основном за счет появления грамотрицательных больничных эковаров. Хронические процессы по сравнению с острыми и открытые по сравнению с закрытыми имеют более широкий спектр возбудителей с присутствием гетерогенных популяций больничных эковаров. К экзогенным инфекциям относится широко распространенная группа хирургических заболеваний фурункулы, карбункулы, абсцессы, флегмоны, гидроаденит, пиодермии, панариций, рожистое воспаление, остемиелит и другие. Возбудители проникают в организм через трещины, царапины, ссадины, уколы, расчесы кожи, но могут быть занесены гематогенными лимфогенным путями из инфекционных очагов в других частях тела, а также при медицинских вмешательствах (инъекция лекарственных препаратов, биопсия, забор крови для анализа и т.д.). Возбудителем рожистого воспаления, не сопровождающегося образованием и выделением гноя, является пиогенный стрептококк. Остальные нозологические формы инфекций полиэтиологичны. Ведущими возбудителями являются золотистый и эпидермальный стафилококки, реже встречается пиогенный стрептококк, кишечная палочка, протей, синегнойные бактерии, бактероиды, иногда микобактерии. Первично закрытые процессы обычно вызываются однородной по своим признакам популяцией одного вида, чаще представителями микрофлоры кожи самого организма. После спонтанного или хирургического вскрытия часто происходит суперинфекция больничными эко- варами того же вида или вторичная инфекция другими видами, чаще грамотрицательными бактериями (кишечной палочкой, протеем, синегнойными бактериями. Постинъекционные абсцессы и флегмоны вызываются больничными эковарами тех же видов, как и послеоперационные инфекции. |